大型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造研究
——以昌馬灌區(qū)為例

盛彩紅

（甘肅省疏勒河流域水資源利用中心，甘肅 玉門 735211）

0 引言

2022年以來，水利部聚焦糧食安全和農(nóng)業(yè)節(jié)水。當(dāng)前，全國已啟動實施101處大型灌區(qū)和485處中型灌區(qū)現(xiàn)代化改造［1］。目前，我國耕地灌溉面積達(dá)10.38億畝（1畝=1/15 hm2），以54%的耕地面積生產(chǎn)了75%以上的糧食和90%以上的經(jīng)濟(jì)作物，對保障國家糧食安全作出巨大貢獻(xiàn)［2］。2022年，水利部會同有關(guān)部門安排資金137億元，支持各大中型灌區(qū)節(jié)水改造，目前已開工300余處［3］。國家持續(xù)推進(jìn)大中型灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)與改造，“十四五”期間將對124處大型灌區(qū)開展節(jié)水改造，支持461處中型灌區(qū)實施節(jié)水改造［4］。隨著標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)范化管理建設(shè)基本完成，灌區(qū)“十四五”規(guī)劃建設(shè)啟動，構(gòu)建工程規(guī)模大、灌溉效益好、幸福指數(shù)高的現(xiàn)代化灌區(qū)成為水利部門努力的方向［5］。灌區(qū)的升級改造對農(nóng)作物灌溉發(fā)揮了重要保障作用，可優(yōu)化灌區(qū)供水調(diào)度，合理配置水資源，科學(xué)用水、計劃用水、節(jié)約用水，有效保障春灌農(nóng)業(yè)供水用水［6］。截至2022年5月底，全國大中型灌區(qū)春灌累積灌溉面積達(dá)到3億畝，供水449億m3，為糧食生產(chǎn)尤其是夏糧的豐收提供了有效保障［7］。為進(jìn)一步加快灌區(qū)建設(shè)管理現(xiàn)代化進(jìn)程，提升灌區(qū)管理能力和服務(wù)水平，應(yīng)對灌區(qū)進(jìn)行續(xù)建配套及現(xiàn)代化改造。

1 概述

昌馬灌區(qū)位于甘肅省河西走廊西端疏勒河中下游，是疏勒河干流三大灌區(qū)（昌馬、雙塔、花海）之一。灌區(qū)涉及酒泉市轄區(qū)內(nèi)玉門市5個鄉(xiāng)鎮(zhèn)和瓜州縣7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及甘肅農(nóng)墾4個國營農(nóng)場，設(shè)計灌溉面積63.92萬畝，灌區(qū)受益總?cè)丝?3.59萬人。由于昌馬灌區(qū)建設(shè)時間早、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、投運時間長，目前灌區(qū)存在基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、供水保障程度不高、用水效率和效益偏低、灌溉配套設(shè)施不完善、工程設(shè)施老化失修、病險工程問題突出、骨干工程中超過50%的渠道與排水溝未得到系統(tǒng)改造等問題。通過實施昌馬灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造，可進(jìn)一步消除灌區(qū)運行安全隱患，推進(jìn)灌區(qū)信息化建設(shè)并提高灌溉用水效率，發(fā)揮灌區(qū)在節(jié)水與生態(tài)、糧食增產(chǎn)與農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的綜合效益［8-10］。

2 續(xù)建配套與節(jié)水改造的必要性

灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造符合當(dāng)前國家和地方經(jīng)濟(jì)對農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展需求現(xiàn)狀。開展灌區(qū)高效節(jié)水，進(jìn)行水資源優(yōu)化配置，實現(xiàn)從粗放用水向節(jié)約用水轉(zhuǎn)變，從供水管理向需水管理轉(zhuǎn)變，從局部治理向系統(tǒng)治理轉(zhuǎn)變，全面提高水資源利用效率和效益，以實現(xiàn)水資源高效利用和灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。經(jīng)測算，項目實施后，項目區(qū)的灌溉水利用系數(shù)由現(xiàn)狀0.51提高至0.63，年節(jié)水量800萬m3，改善灌溉面積21萬畝，畝均產(chǎn)量提高，年平均效益達(dá)655萬余元，對當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，群眾生活、生產(chǎn)條件和區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善，具有極大且顯著的促進(jìn)作用。目前渠系及配套建筑物損毀成為制約昌馬灌區(qū)輸水能力的最大不利因素，為提高渠系輸水能力、提升水資源利用率，促進(jìn)灌區(qū)經(jīng)濟(jì)綠色低碳發(fā)展，開展灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造是十分必要的。

3 對策研究

3.1 灌溉水源工程

昌馬渠首樞紐現(xiàn)狀7孔泄洪閘上游防沖鋪蓋被沖毀，泄洪閘與沖沙閘之間導(dǎo)水墻傾倒，泄洪閘下游護(hù)坦末端防沖齒墻基礎(chǔ)被淘空。水源工程改造原則是水源工程狀況良好、運行安全可靠、取水設(shè)施健全、觀測設(shè)施完備，滿足灌區(qū)設(shè)計供水要求和用水調(diào)度管理要求。對照水源工程改造原則，對渠首取水樞紐進(jìn)行局部維修，維修渠首取水樞紐泄洪閘上游防沖鋪蓋，恢復(fù)泄洪閘與沖沙閘之間導(dǎo)水隔墻，加固防護(hù)泄洪閘下游出露的護(hù)坦防沖齒墻。

3.2 輸配水工程

改造內(nèi)容包括渠道續(xù)建、滲漏渠段的防滲襯砌、險工險段的除險加固、老化損壞渠段的修復(fù)或拆除重建等，根據(jù)工程規(guī)模、運行特點和灌區(qū)總體布局要求，對不能滿足設(shè)計要求的建筑物進(jìn)行加固或改擴(kuò)建。規(guī)劃新建和改造渠系建筑物約2.81萬座，主要包括渡槽、隧洞、倒虹吸、渠下涵、水閘。其中，新建渠系建筑物約0.23萬座，加固改造渠系建筑物約0.74萬座，拆除重建渠系建筑物約1.84萬座。昌馬灌區(qū)部分現(xiàn)澆混凝土梯形明渠存在混凝土板老化、磨損、磨蝕嚴(yán)重，部分混凝土板開裂等問題；部分混凝土預(yù)制板明渠存在混凝土預(yù)制板膨脹、變形、滑塌，渠道滲漏損失嚴(yán)重等問題；部分渠道是塑膜土渠和河道輸水，存在滲漏、淤積、雜草叢生、影響過流能力等問題。輸配水工程以解決工程安全運行的“卡脖子”問題，主要對灌區(qū)骨干渠道老化破損、滲漏嚴(yán)重等渠段及相應(yīng)渠系建筑物進(jìn)行維修改造。對照輸配水工程改造原則，初步擬定在維持現(xiàn)有渠系布置、渠線不變的前提下，對昌馬灌區(qū)規(guī)劃改造的骨干渠道及渠系建筑物，主要任務(wù)是渠道滲漏渠段的防滲襯砌、險工險段的除險加固、老化損壞渠段的修復(fù)或拆除重建等。同時，調(diào)整部分渠線布置不合理渠段、優(yōu)化渠道斷面、合理規(guī)劃渠道防滲襯砌方案以及采取必要的抗凍脹措施。

3.3 灌排設(shè)施防護(hù)工程

昌馬灌區(qū)渠道防洪設(shè)施不完善，特別是在昌馬洪積扇北側(cè)邊界的西干渠及東側(cè)新、舊總干渠處的排洪渡槽和導(dǎo)洪堤，極易受洪積扇坡面洪水的破壞，每年均需投入大量資金進(jìn)行防汛搶險和水毀維修。昌馬灌區(qū)現(xiàn)狀昌馬西干渠全線設(shè)有導(dǎo)洪堤和24座排洪渡槽，昌馬新、舊總干渠全線設(shè)有導(dǎo)洪堤，各設(shè)有5座排洪渡槽。根據(jù)灌區(qū)灌排設(shè)施的防洪需求，規(guī)劃設(shè)計加寬昌馬西干渠部分排洪渡槽，加大行洪能力；改造部分排洪渡槽跨西干渠后下游泄洪通道；在保證泄洪順暢的同時，對昌馬洪積扇外緣與灌區(qū)邊界處的西干渠、新舊總干渠導(dǎo)洪堤進(jìn)行加高培厚，特別是對兩側(cè)沖刷破壞嚴(yán)重的導(dǎo)洪堤加高培厚，完善導(dǎo)洪系統(tǒng)。

3.4 信息化建設(shè)項目

昌馬灌區(qū)信息化建設(shè)起步較早，多年來在灌區(qū)信息化建設(shè)各個方面進(jìn)行了積極的嘗試與探索，也積累了寶貴的經(jīng)驗，取得了豐富的成果。但隨著信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，灌區(qū)早期建設(shè)的部分軟、硬件系統(tǒng)設(shè)備均已落后，不能滿足現(xiàn)代化灌區(qū)信息化發(fā)展的新要求，與智慧水管理體系建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求還有較大差距。按照大型灌區(qū)信息化建設(shè)要求，本方案結(jié)合昌馬灌區(qū)水管理技術(shù)業(yè)務(wù)工作的實際需要，對昌馬灌區(qū)信息化規(guī)劃和建設(shè)的要求做到實用、可靠、經(jīng)濟(jì)、先進(jìn)。昌馬灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造信息化建設(shè)部分僅對已嚴(yán)重制約灌區(qū)信息化系統(tǒng)運行，迫切需要實施的部分進(jìn)行建設(shè)，主要是灌區(qū)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)延伸覆蓋、存儲設(shè)備系統(tǒng)擴(kuò)容升級、渠道安全巡查系統(tǒng)建設(shè)、網(wǎng)信安全防護(hù)加固提升等。

3.5 輔助水管理設(shè)施工程

灌區(qū)原建設(shè)水利工程缺少安全防護(hù)設(shè)施，特別是渠道流量、斷面較大的骨干渠道，流速較快，極易發(fā)生人員、車輛墜渠等事故。灌區(qū)內(nèi)水管理設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，巡渠道路配套不完善。為保障灌區(qū)人民生命財產(chǎn)安全和杜絕入渠落水安全事故的再次發(fā)生，應(yīng)在部分居民區(qū)、人員密集居住段渠道及渠系建筑物旁新建防護(hù)攔網(wǎng)、安全警示牌等，滿足現(xiàn)代化灌區(qū)水利安全管理的要求。同時，按照現(xiàn)代化灌區(qū)改造“一側(cè)渠堤道路通達(dá)，設(shè)施維養(yǎng)交通便捷”的要求，規(guī)劃和建設(shè)渠旁運維管理道路。

4 結(jié)語與建議

大型灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)與改造是提高農(nóng)業(yè)供給質(zhì)量和效益的重要舉措。開展大型灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)與改造，提升農(nóng)業(yè)用水效率、增強(qiáng)糧食和重要農(nóng)產(chǎn)品綜合生產(chǎn)能力對國家糧食安全尤為重要。在水資源需求加劇形勢下，應(yīng)穩(wěn)步提升灌區(qū)水資源配置和水旱災(zāi)害防御能力，持續(xù)提高糧食綜合生產(chǎn)能力，因地制宜發(fā)展大型灌區(qū)優(yōu)勢特色農(nóng)產(chǎn)品，為保障推進(jìn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展、鞏固脫貧攻堅成果提供支撐。